用相位計帶電測溫升
張文海(成都68信箱)
1引言
目前已有的帶電測溫升方法雖然可用，但還存在線路繁瑣、隔直不佳、電橋指針有顫動的缺點，不受使用者歡迎。為此，設(shè)想一種用相位計測量電動機冷態(tài)與熱態(tài)電流對電壓相位的變化測溫升的方法。該方法方便、簡單，除了增加一個電流信號取樣電阻箱、一個相位計外，不需要任何電路。
2帶電測溫升法
目前測溫升大都采用電阻法，就是測出電機熱穩(wěn)定時繞組的熱態(tài)電阻。斷電法測試，不可能測出剛斷電瞬間的熱態(tài)電阻，必須要很快連續(xù)測幾個點，然后作曲線外延，再求取剛斷電瞬間的熱態(tài)電阻。這方法不準(zhǔn)確。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)阻抗三角形中的阻抗角θ(見圖1)在不斷電時與測熱態(tài)電阻有路可通。電機通電后都有一個阻抗三角形，圖1中的r1為等效直流電阻，x為感抗，z為阻抗，z與r的夾角θ1為阻抗角。當(dāng)電機作溫升試驗時，繞組
直流電阻必定發(fā)熱增大，其增大值為m這樣z與r的夾角將變小為θ2。因電壓三角形又相似于阻抗三角形，這樣，只要用1ω標(biāo)準(zhǔn)電阻箱取樣出電流信號代表z，用電源電壓相位代表r,便可測出冷態(tài)的阻抗角θ1、熱態(tài)阻抗角θ2，即可算出由冷態(tài)到熱態(tài)阻抗角的變化值θ1一θ2。測出這一變化值后，再用電阻箱增減1ω，觀察相位計變化1 電阻變化多大進行定標(biāo)，根據(jù)θ1一θ2大小，不斷電就可計算出熱態(tài)的直流電阻。
3試驗研究
試驗?zāi)康挠?，①θ角變化應(yīng)與熱態(tài)電阻變化成線性關(guān)系，才能成功。試驗結(jié)果基本相符。②用電阻箱要能準(zhǔn)確定標(biāo)，才能算出熱態(tài)電阻。這里對3。種電機進行試驗，由于關(guān)鍵是解決帶電測熱態(tài)直流電阻，所以3種伺服電機都是在單激磁通電制動時進行。
試驗電路如圖2所示，圖中的r是10進電阻箱，用于取電流相位。平時是短路的，測試時才接入。定標(biāo)時也用它增減電阻。
3．1電壓為75v(400hz)的測試
表1的測量電阻(45sl62p電機)為測每點相位時，斷電幾秒鐘內(nèi)用歐姆表測量的直流電阻值。計算電阻為用r5一ro／θ 5-θ o= o．32ω定標(biāo)，即相位變化1 ，電阻變化多0．32ω，定標(biāo)算出。  可以看出，兩者接近，基本成線性，但數(shù)據(jù)并不很準(zhǔn)確，因用數(shù)字歐姆計斷電測試并不能測準(zhǔn)電阻值，表中數(shù)據(jù)只能作觀察變化規(guī)律用，不能作實測用。因帶電溫升也不允許這樣斷電測電阻。正確的方法是帶電變化電阻箱觀察相位變化定標(biāo)，如上面用此法定標(biāo)為1 =0．33ω，與斷電定標(biāo)1=0．32ω相當(dāng)接近，這里認(rèn)為不斷電定標(biāo)是準(zhǔn)確可靠的，但下面兩種電機斷電與不斷電定標(biāo)就相差毫大。
3．2電壓為36v(400hz)的測試
斷電定標(biāo)電阻(55sl1電機)1 =0．01ω但不斷電定標(biāo)電阻1 =0．06ω，兩者相差倍，但線性變化較好(見表2)。
3．3電壓為26v(400hz)的測試
斷電定標(biāo)電阻(24sl1電機)1=o．37ω，不斷電定標(biāo)電阻1=o．46ω，線性變化也嘉較好的，但兩者相差也大(見表3)。
4試驗分析
a．定標(biāo)不準(zhǔn)的原因主要是感抗變了。試驗用的天津中環(huán)儀器公司生產(chǎn)的hg4180相位計，它的精度高，分辨率可達6s，輸入信號10mv～100v都可工作。但電機作溫升試驗時，從相移角變大看，感抗和電阻均增大。點然它成線性關(guān)系，但用電阻增減定標(biāo)，無法害效兩者的同時變化，所以引起定標(biāo)不準(zhǔn)。
b．電機在發(fā)熱過程中，相移角咿是逐蔣增大的。經(jīng)分析，電機發(fā)熱r增大，相移角應(yīng)減小。根據(jù)這一現(xiàn)象，分析阻抗三角形，e機發(fā)熱要使相移角θ增大，必定感抗x也要增大。x增大的原因是，因一般電機設(shè)計在接近飽和狀態(tài)，電機發(fā)熱后，電阻r增大，激磁電流減小，磁性材料導(dǎo)磁性能變好，所以感抗增加。
5結(jié)語
用相位計帶電測溫升是一種可望取得成功的簡易方法，只要突破了相位一電阻的定標(biāo)，就可使帶電測溫升變得非常簡單，而且準(zhǔn)確。
|
